Effet de la température sur les propriétés rhéologiques et les paramètres d’écoulement des mélanges «Bentonite-PEO»

Abstract

La boue de forage a une importance capitale dans un chantier de forage pétrolier grâce à ses rôles primordiaux, comme elle est la première barrière de sécurité contre les venues de fait de sa pression hydrostatique exercée sur les parois du puits, donc sa densité doit être assez élevée pour empêcher la pénétration des fluides de formation et elle ne doit pas être très grande, afin d’éviter la fracturation des roches. Grâce à la filtration de sa partie liquide, un film argileux sera formé sur les parois par conséquent il va les maintenir stables. Ainsi la boue doit avoir une viscosité bien déterminée pour assurer le nettoyage du puits et une bonne évacuation des déblais. Alors, ces paramètres et d’autres doivent être toujours contrôlés et ajustés pour minimiser les coûts et les problèmes de forage. Le gradient géothermique tend à augmenter au fur à mesure que le forage devient profond tout dépend de la zone forée «le cas général est 3 degrés Celsius chaque 100 mètres » à cause de l’augmentation de la température, un problème de floculation peut être rencontré dans le cas des boues bentonitiques (WBM), donc maintenir les caractéristiques rhéologiques et de dispersion à haute température est un paramètre très important pour la réussite de l’opérationdu forage et ceci représente l’intérêt pratique de notre travail. L’originalité de ce travail consiste à la formulation et la caractérisation rhéologique d’une suspension de bentonite de base à laquelle on ajoute 0.5% du polyéthylène oxyde, produit utilisé dans l’industrie comme fluidifiant et ceci pour des températures variables allons jusqu’à 65C°. Notre travail est divisé en deux volets, le premier est consacré à une revue bibliographique traitant les fluides de forage dans le premier chapitre, notion de rhéologie dans le deuxième et le troisième traite les caractéristiques physico-chimiques des suspensions à base de bentonite. Le deuxième volet est consacré à une étude expérimentale de nos suspensions de bentonite commençant par une caractérisation rhéologique des suspensions bentonite-PEO en fonction de la température en régime stationnaire (courbe d’écoulement) et dynamique (suivi cinématique) ceci a été l’objet du quatrième chapitre pour passer ensuite à une simulation de l’écoulement d’un fluide non newtonien à travers une conduite cylindrique dans le dernier chapitre.